科研产出
高粱苗期耐盐性转录组分析和基因挖掘
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究高粱耐盐胁迫响应机制,挖掘高粱耐盐胁迫基因,为高粱耐盐育种提供理论基础。【方法】以高粱感盐品种L甜和耐盐品种石红137为供试材料,采用水培试验。待高粱植株长至三叶一心期,使用2%NaCl溶液对幼苗进行盐胁迫,分别设置0(对照)、1和24 h处理,每个处理3次重复。测定不同处理样品株高、根长、干物重、Na~+含量和叶绿素相对含量(SPAD值),并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用FPKM方法计算基因表达量,在差异表达基因检测过程中,将差异表达倍数(fold change)≥2且FDR<0.001作为筛选标准。通过Gene Ontology和KEGG Pathway数据库对参与高粱不同时间盐胁迫差异表达基因进行分析注释。【结果】盐胁迫处理对高粱株高、根长、干物重等性状无显著影响,对钠离子含量和SPAD值影响显著。石红137株高、根长、钠离子含量和SPAD值均高于L甜。转录组测序结果鉴定得到已知基因26 628个,新基因866个。石红137中的差异基因数目高于L甜。石红137中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为375、4 206和3 750个。感盐品种L甜中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为167、2 534和1 612个。GO分析共获得25个功能注释,分别为光合作用、细胞物质代谢、翻译过程以及激素合成等与盐胁迫相关的差异表达基因。KEGG分析发现盐胁迫1 h表达差异基因富集在植物激素信号转导途径,涉及脱落酸(abscisic acid,ABA)、生长素(auxin,AUX)、细胞分裂素(cytokinin,CTK)、赤霉素(gibberellins,GS)、乙烯(ethylene,ETH)过程等共71个基因。盐胁迫24 h表达差异基因富集于光合作用相关途径,涉及Lhca、Lhcb、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvatecarboxylase, PPC)、磷酸核酮糖激酶(phosphorylribonucleic kinase,PRK)等20个基因。类黄酮生物合成代谢途径差异可能是引起石红137和L甜的耐盐能力差异的原因之一,花青素还原酶(anthocyanidin reductase,ANR)和黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS)参与类黄酮生物合成途径。【结论】高粱的盐胁迫过程是一个复杂的生物过程,依赖于多个基因在复杂网络中的平衡表达。盐胁迫条件下,高粱应对环境刺激受到激素信号转导和光合作用的控制。类黄酮生物合成途径在耐盐品种中起到了重要作用。
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不同新型作用机制杀菌剂对梨树主要病菌毒力及防治流程应用
《植物病理学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为明确多种新型作用机制杀菌剂与引起梨树褐斑病、黑星病、白粉病等病原菌的有效对靶关系及制定梨树主要病害防治流程,采用菌丝生长速率法、离体叶片法与田间药效方法研究新型杀菌剂对靶标病原菌的毒力、对靶标病害的防效及其田间有效应用,建立替代梨树主要病害传统化学杀菌剂的防治流程技术。结果显示,双胍三辛烷基苯磺酸盐在离体叶片法下对褐斑病的防效大于85%,田间药效验证3次用药后7 d防效大于85%、30 d防效大于80%、90 d防效仍大于60%,兼治轮纹病菌其毒力EC_(50)值均小于1μg·mL~(-1)。双胍三辛烷基苯磺酸盐、辛菌胺醋酸盐、吩嗪α-2羧酸在离体叶片法下对黑星病防效大于90%且毒力EC_(50)值小于1μg·mL~(-1);田间药效验证1次用药后7 d防效大于80%、30 d防效仍大于75%。噻肟菌酯、硝苯菌酯、丙硫菌唑在离体叶片法下对白粉病的防效大于85%;田间药效验证3次用药后7 d铲除效果大于70%、30 d仍大于60%。丙硫菌唑对黑斑、轮纹病菌毒力EC_(50)值均小于1μg·mL~(-1);吩嗪α-2羧酸同时对褐斑、黑斑、轮纹病菌毒力EC_(50)值小于1μg·mL~(-1)。针对梨树主要病害发生期,选用新型杀菌剂替代传统杀菌剂制定防治技术流程,其综合防效达到88.94%。不同新型作用机制杀菌剂在防治梨树主要病害上的应用,能够降低抗药性产生,同时达到有效防治的目的。
关键词： 梨树主要病害 新型机制杀菌剂 毒力 防效 流程应用
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25个无花果品系间种质资源的RAPD分析
《中药材 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：目的:采用RAPD技术对不同来源的25个无花果栽培品系进行种质资源亲缘关系分析,并从分子水平加以分类,为进一步构建无花果DNA指纹图谱和品种性状改良奠定基础.方法:以25种无花果叶片为材料提取其基因组DNA,采用40条随机引物对其进行RAPD扩增.利用DPS v7.5软件计算遗传距离,利用UPGMA方法进行聚类分析.结果:40条引物共扩增出257条带,其中139条为多态性条带,多态位点率为54.1%.遗传距离变化范围在0.025~0.874,平均为0.449.在遗传距离为0.83时,可将25个无花果品系分为2大类:布兰瑞克为一类;其他24个品系聚为一类.大多数品系均聚集在遗传距离小于0.17的范围内.同时利用RAPD分子标记鉴别出了7、18、23号无花果.结论:25个无花果品系间遗传多样性较低,种群间相关性较强.
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新烟碱类杀虫剂亚致死剂量对麦长管蚜和棉蚜取食行为的影响
《植物保护 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了明确新烟碱类杀虫剂亚致死剂量对麦长管蚜和棉蚜拒食作用的差异,通过铷标记法、蜜露法以及两种蚜虫体内总糖、总脂含量的测定研究了新烟碱类杀虫剂亚致死剂量对麦长管蚜和棉蚜取食的影响。结果表明,铷标记法和蜜露法测定的新烟碱类杀虫剂亚致死剂量对麦长管蚜的拒食率均在80%以上,而对棉蚜的拒食率均在25%以下。蚜虫体内总糖总脂含量测定结果表明,新烟碱类杀虫剂亚致死剂量处理后麦长管蚜体内总糖、总脂含量均显著低于对照,而棉蚜体内总糖、总脂含量与对照均无显著差异。三种方法测定结果一致表明新烟碱类杀虫剂亚致死剂量对麦长管蚜具有很强的拒食作用,而对棉蚜没有明显的拒食作用。
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胰淀素对小鼠脑内类固醇合成急性调节蛋白表达的影响
《畜牧兽医学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在定位类固醇激素合成急性调节蛋白(StAR)在小鼠脑内的分布,并对胰淀素(amylin)是否影响小鼠脑内StAR的表达进行初步研究.购买C57BL/6品系小鼠,标准环境下饲养一个月后,将获得的子一代饲养7周,选取9只体重及健康状况相近的雄性小鼠为实验动物,随机分为3组:生理盐水对照组、amylin注射组和amylin+AC187(amylin特异性抑制剂)注射组,按体重(100 μg·kg-)连续注射3h后,剖取脑组织,采用免疫荧光染色技术研究StAR在脑内的分布规律,同时采用Western blot技术比较不同组中StAR的表达变化规律.试验结果表明,StAR免疫阳性信号主要表达在不定带(ZI),零星分布于蓝斑核(LC)、下丘脑腹内侧核(VMH)、中缝背核(DR).与对照组相比,腹腔注射amylin (100μg·kg-1)极显著降低ZI内StAR表达量(P<0.01);联合抑制剂处理组amylin+ AC187能极显著抑制amylin对ZI内StAR表达的影响(P<0.01).结果 表明,腹腔注射amylin可显著抑制ZI内StAR的表达,由于StAR是调节类固醇激素的限速酶,推测amylin除可调节进食及能量代谢外,还可通过调节StAR的表达影响中枢神经系统内类固醇激素的合成速率.
关键词： 脑 胰淀素 类固醇合成急性调节蛋白 蛋白表达
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滨海盐碱地水盐时空变化特征及对棉花光合生产的影响
《土壤学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为研究滨海盐碱地土壤水盐空间分布及运移变化对棉花光合生产和产量的影响,并探讨棉田地形和土壤容重对滨海盐碱地水盐空间分布的影响方式,在位置相近区域选取海拔和容重差异较大的4块棉田,于4—10月份测定土壤0～200 cm深度水分、盐分和pH等空间分布特征,分析其对棉花光合生产和产量的影响。研究表明,轻度盐碱棉田海拔较高,在141～160 cm处形成"高容重隔层",土壤盐分和pH较低,雨季(7—8月份)土壤水分较低,生育后期(9—10月份)土壤水分明显高于中度盐碱棉田,棉花遭受盐碱胁迫较小,光合生产与水热资源吻合度高,长期处于物质积累活跃期;中度盐碱棉田较高的海拔和容重阻滞了土壤盐分和pH上升,在雨季盐碱胁迫得到解除,但棉花生育早期(4—6月份)和后期仍有明显盐碱胁迫,光合生产与光热资源丰富期吻合度较差;重度盐碱棉田海拔较低,容重差异未对水盐运移规律产生明显影响,长期处于高度盐碱胁迫之下,光合生产能力和产量水平低下。滨海盐碱地改良采用适当抬高地表高度并形成一定厚度的高容重"隔层",增强土壤蓄排水能力,是一种效果持续并有利于作物光合生产的改良措施。
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西兰花残体还田对棉花黄萎病防治效果及其对不同生育时期土壤细菌群落的影响
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究土壤中添加西兰花残体(broccoli residues,BR)对棉花黄萎病及不同生育时期土壤细菌群落结构的影响,为棉花黄萎病的绿色生态防控和化学农药的减量施用提供新途径和思路。【方法】通过田间小区试验,分别以西兰花残体还田和不含有西兰花残体(CK)的耕层土壤中播种的棉花为试验对象,监测不同处理的棉花黄萎病的发生动态。采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)和高通量测序(Illumina MiSeq)技术分别测定不同时期土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)DNA拷贝数量和土壤细菌群落,进而分析西兰花残体还田对土壤中病原菌数量变化和土壤细菌群落的影响。采用主成分分析探索西兰花残体还田对不同生育时期土壤细菌群落在门和属水平的结构变化特征与规律。【结果】西兰花残体还田后棉花黄萎病的发病率和病情指数均呈现出下降趋势,且发病高峰时间推迟,在发病高峰期对黄萎病的防治效果达到70.77%,建立了整个生育期内病情指数-时间病程发展曲线,平均防治效果为57.21%。与空白对照相比,西兰花残体还田处理在棉花生长季和非生长季的4个阶段土壤中大丽轮枝菌DNA拷贝数量分别降低了10.96%、11.11%、25.95%和11.25%。高通量测序分析表明,不同生育时期西兰花残体还田处理显著提高了土壤细菌多样性,丰富度指数Chao1均显著上升,ACE指数在播种前期、花铃期和吐絮期显著上升。与空白对照相比,在不同生育时期内,西兰花残体还田后土壤中的放线菌门(Actinobacteria)菌群的相对丰度呈现显著上升。同时研究表明,西兰花残体还田后优势菌群组成在不同生育时期存在差别,在播种前期和苗期,厚壁菌门(Firmicutes)菌群上升为优势菌群;在蕾期和花铃期,蓝藻细菌门(Cyanobacteria)菌群成为优势菌群。主成分分析表明,西兰花残体还田改变了苗期、蕾期、花铃期和吐絮期的细菌群落结构。进一步分析表明,西兰花残体还田显著增加了链霉菌属(Streptomyces)和芽孢杆菌属(Bacillus)菌群的相对丰度。【结论】西兰花残体还田能够有效抑制棉花黄萎病的发生,降低土壤中大丽轮枝菌DNA拷贝的数量,改变土壤细菌群落结构,增加有益微生物的相对丰度,是一种有效控制棉花黄萎病的绿色措施。
关键词： 西兰花残体 大丽轮枝菌 棉花黄萎病 细菌群落结构 高通量测序 生育时期
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玉米叶斑病菌麦根腐平脐蠕孢的生物学特性及其对杀菌剂的敏感性
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：麦根腐平脐蠕孢是引起玉米叶斑病的一种病原菌。明确了该病原菌在不同温度、pH及碳/氮源条件下的菌丝生长、产孢量及孢子萌发等生物学特性,并评价该病原菌对8种常用杀菌剂的敏感性。结果表明,温度为28℃时菌丝生长最快,达到73. 00 mm,并且孢子萌发率最高,为96. 91%;产孢的最佳温度为25℃,孢子量为15. 13×10~3/cm~2。在pH值7和8的培养基上菌丝生长最快,分别为65. 25,65. 13 mm,孢子萌发率分别为88. 75%,85. 00%;在pH值7的培养基上产孢量最高,为48. 44×10~3/cm~2。在以淀粉和蔗糖为碳源的培养基上菌丝生长量分别为53. 00,50. 17 mm;在以半乳糖为碳源的培养基上产孢量最高,为1. 93×10~4/cm~2,其次为淀粉培养基,产孢量为0. 42×10~4/cm~2;在以淀粉、半乳糖和蔗糖为碳源的培养基上孢子萌发率分别为76. 03%,74. 52%,72. 26%。在以硝酸钠为氮源的培养基上菌丝生长最快,为36. 44 mm;在以脯氨酸为氮源的培养基上产孢量最高,为5. 59×10~3/cm~2;在以脯氨酸和硝酸钠为氮源的培养基上孢子萌发率分别为49. 38%,45. 00%。对供试杀菌剂敏感性测定结果表明,戊唑醇和咯菌腈对菌丝生长抑制活性最高,EC_(50)均为0. 07 mg/L,咯菌腈对孢子萌发的抑制活性最高,EC_(50)为2. 80 mg/L。结果将为了解玉米麦根腐平脐蠕孢叶斑病的发生流行规律并制定有效防治措施提供理论依据。
关键词： 玉米叶斑病 麦根腐平脐蠕孢 生物学特性 杀菌剂 抑制活性
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不同种源辣木在北方的生长及抗寒性状综合评价
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：旨在探讨不同种源辣木在北方种植的适应性,为辣木在北方优良种源的选育提供一定的理论和技术支持。以5个种源的辣木为试材,采用实地调查、人工霜箱控温等方法,对其生长性状、产量性状和抗寒性进行测定,分析不同种源间的差异,并通过隶属函数法对其进行综合评价,筛选适宜北方地区种植的优良种源。结果表明,5个种源的辣木在相同生长条件下的各指标均存在显著或极显著差异。各种源中H种源的株高最低,为267. 57 cm,但其冠幅、地径和分枝数均最高,分别为137. 57 cm、5. 01 cm和50. 33;在产量性状中,不同种源的嫩叶、鲜叶和鲜茎枝产量由高到低排序分别为:H> K> F> S> J,H> F> K> S> J,H> F> S> K> J。其中,H种源的嫩叶、鲜叶和鲜茎枝的产量均为最高,分别为0. 22,0. 93,1. 76 kg/m~2,产量最低的为J种源;不同种源辣木枝条的过冷却点和结冰点存在较大差异,其中不同种源辣木枝条的结冰点在-1. 60～-4. 37℃,过冷却点在-3. 42～-5. 63℃,其中H种源的过冷却点和结冰点均为最低,其抗寒性最好。采用隶属函数法对各种源进行综合评价的结果为:H> K> S> G> J。因此,H种源可作为在北方地区培育和推广的潜在良种遗传资源。
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秸秆直注深埋还田机设计与试验
《沈阳农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：秸秆还田作为农作物秸秆的有效利用方式之一,能培肥地力,蓄水保墒.为了改善东北地区耕层变浅、犁底层上移、玉米秸秆产量大、后续处理困难等问题,设计了一种秸秆直注深埋还田机.该机由秸秆粉碎装置,输送装置、开沟装置和覆土装置组成,能一次性完成秸秆捡拾、输送和深埋等作业内容,可将地表秸秆埋至地下300mm土层中,满足打破犁底层,构建合理耕层,提高秸秆利用率的要求.该机输送装置中部安装卸料室,实现秸秆从两侧向中间聚拢并向下运动的效果.通过对输送装置分析得知,螺旋叶片设计直径315mm,螺距315mm,当螺旋轴转速为350~450r·min-1时,卸料效果良好.参考双翼铧式开沟器作业后的土壤截面设计了柳叶形直注铲,该铲底端秸秆出口设计成流线型柳叶状,铲横截面形状为椭圆形.通过分析计算得出直注铲设计高400mm、铲宽320mm、圆心角θ=60°时,铲横截面积为9.92*104mm2,满足卸料要求,同时能达到开沟破土并回填部分土壤的作业效果.以拖拉机前进速度、秸秆覆盖量和输送装置转速为因素,以秸秆还田率为指标,设计了正交试验.结果表明:拖拉机前进速度和输送装置转速对还田率影响显著,当前进速度为5km·h-1,输送装置转速为450r·min-1时,还田率为90.5%.该试验结果表明了机具作业性能符合设计要求,卸料室和直注铲的设计为秸秆还田机输送装置和开沟装置的优化设计提供理论和实践参考.
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